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由于传统能源的逐渐消耗,新能源的开发和利用已经越来越受到人们的重视。太阳能具有资源充足、清洁无污染、安全简便等优点,是一种非常重要的可持续利用新能源。目前,太阳能光伏产业在各国政府和科研机构的推动下得到了快速发展和推广,由于国外技术的封锁,而且国内生产的太阳能级多晶硅成本较高,能耗较大,所以研究能耗低、无污染、成本低的太阳能级多晶硅冶金法生产工艺已经迫在眉睫。多晶硅含有Al、Fe、Ca、Ti等金属杂质元素及B、P等非金属杂质元素。本文研究了造渣精炼、低温合金法、定向凝固等工艺去除冶金级硅中的杂质元素。采用造渣精炼、低温合金法可以降低能耗和设备成本,同时保证杂质的去除效率,造渣氧化精炼是去除B杂质的一种有效途径,同时对金属杂质元素也有较好的去除效果；低温铝硅合金法对硅中的各种杂质元素都有较好的去除作用,但是在酸洗时会造成铝的大量损失,使用电磁分离铝硅合金后酸洗富硅部分可以减少铝的损失,还可以保证硅的提纯效果,添加Ti元素对硅中B杂质的去除有一定效果；采用定向凝固工艺可以获得粗大的柱状晶组织,且提纯后杂质元素分布均匀,分析了铸锭不同部位的去除效果。(1)采用SiO2-CaO-Al2O3-MgO四元造渣剂造渣精炼,当渣金比重为15%,碱度CaO/SiO2=1.1,精炼温度为1773K,保温精炼30min时,B在渣相与硅相中的分配比例LB最大,为7.8；同时硅中的金属杂质元素Al、Ca和Ti也得到了很好的去除效果,去除率分别达到了93.2%、20.7%和34.8%；(2)采用电磁分离技术分离铝硅熔体合金,初生硅在磁场中偏聚,富硅层中的硅含量达到80%以上,酸洗后硅中的金属杂质元素和非金属杂质元素的去除效果都非常明显,其中Fe, Ti、Ca、B、P的去除率都在95%以上,酸洗后Fe的含量为18～32ppmw,Ti的含量为2.8～3.0ppmw,B的含量为2.0～2.2ppmw,P的含量为0.8～1.4ppmw,其中铝的含量较大,当初生硅的颗粒直径粉碎较小时有利于铝杂质的去除；在铝硅熔体中添加少量Ti元素,有利硅中杂质B元素的去除,B的含量可降为1.2ppmw,去除率为98.2%；(3)采用定向凝固工艺可以获得粗大柱状晶组织铸锭,杂质元素在定向凝固后并没有在晶界聚集；铸锭的底部,Fe、Ca、Ti等杂质元素的去除率分别为89.2%、98.8%、88.3%,但是顶部的杂质元素富集较多,所以截去铸锭顶部可以获得纯度较高的多晶硅。